مواد شیمیایی مورد استفاده در ساخت خانه

در آینده‌ای نزدیک، ممکن است همه ما به چاپگرهای سه‌بعدی دسترسی داشته باشیم و بتوانیم خانه ایده‌آل خود را به سادگی چاپ کنیم. با این حال، تا زمانی که فناوری این جهش را ایجاد کند، ما به ساخت خانه‌ها با استفاده از روش‌های مرسوم‌تر ادامه خواهیم داد.

برای این کار، به چند سازنده و تعداد بی‌شماری از مواد شیمیایی ساختمانی که مصالح ساختمانی را تشکیل می‌دهند، نیاز داریم.

چند ماده شیمیایی ساختمانی وجود دارد که خانه شما را تشکیل می‌دهند که ممکن است انتظار نداشته باشید. در اینجا، پنج ماده مهم درگیر در صنعت ساخت و ساز را بررسی می‌کنم و شیمی اساسی آنها را تجزیه و تحلیل می‌کنم. فهرست مواد شیمیایی ساختمانی جامع نیست و مواد شیمیایی ممکن است بسته به نوع و قدمت هر ماده متفاوت باشند.

۱. عایق دیوار حفره‌ای

مواد شیمیایی ساختمانی:

• اوره
• فرمالدئید
• آمونیاک

یکی از رایج‌ترین انواع عایق دیوار حفره‌ای، فوم اوره فرمالدئید (UF) است. این ماده‌ای بر پایه آب است که مستقیماً به آجرکاری تزریق می‌شود. این فوم از مخلوطی از رزین اوره فرمالدئید (یک عامل کف‌ساز اسیدی) و یک پیشران مانند هوا ساخته شده است.

دو ماده شیمیایی فعال، اوره و فرمالدئید، با هم مخلوط می‌شوند و باعث می‌شوند فوم منبسط شده و حفره‌های دیوار را پر کند و در نتیجه خانه شما را زیبا و مطبوع نگه دارد. این کار با به دام انداختن حباب‌های هوا در داخل فوم انجام می‌شود که یک لایه عایق برای کاهش اتلاف گرما ایجاد می‌کند.

برای وقوع واکنش، اوره و فرمالدئید در یک محلول آبی متراکم می‌شوند و از آمونیاک به عنوان یک کاتالیزور قلیایی استفاده می‌شود.

۲. شیشه

مواد شیمیایی ساختمانی:

• سودا
• اکسید سرب
• اکسید بور
• آلومینا
• دی اکسید سیلیکون
• اکسید سدیم
• اکسید کلسیم (آهک)
• اکسید منیزیم
• اکسید آلومینیوم

حالت شیشه کاملاً منحصر به فرد است. حالت جامد با خنک کردن ماده مذاب تولید می‌شود، بنابراین چیدمان اتم‌ها شبیه به مایع است.

اکسید سرب گازی تولید می‌کند که ذوب و شکل‌دهی آن آسان‌تر است. اکسید بور و آلومینا به ایجاد گازی کمک می‌کنند که می‌تواند تغییرات دما را تحمل کند. پیش از این، افزایش و کاهش دما شیشه را ضعیف کرده و باعث شکستن آن می‌شد – که احتمالاً باعث آسیب می‌شد.

شیشه ای که معمولاً در پنجره‌ها استفاده می‌شود، به عنوان شیشه سودا-لایم شناخته می‌شود. این شیشه به دلیل هزینه نسبتاً پایین و همچنین قابلیت شکل‌دهی و ذوب شدن مورد استفاده قرار می‌گیرد. با این حال، از نظر شیمیایی نسبت به برخی دیگر از انواع شیشه مقاومت کمتری دارد. شیشه سودا-لایم عمدتاً از سیلیس (شن)، سودا و آهک تشکیل شده است.

شیشه شیمی منحصر به فرد خود را دارد: چیدمان اتم‌ها در شیشه جامد شبیه به یک مایع است.

۳. سیمان

مواد شیمیایی ساختمانی:

• اکسید کلسیم
• دی اکسید سیلیکون
• آلومینا
• اکسید آهن
• اکسید منیزیم

برای اینکه سیمان مؤثر باشد، ترکیب شیمیایی باید کنترل شود. به عنوان مثال، دی اکسید سیلیکون برای افزایش استحکام عالی است (مانند اکسید کلسیم) اما مقدار زیاد آن می‌تواند زمان گیرش سیمان را افزایش دهد. از سوی دیگر، اکسید آلومینیوم خاصیتی دارد که در واقع به گیرش مواد کمک می‌کند.

اکسید آهن به سیمان رنگ می‌دهد و همچنین به همجوشی مواد کمک می‌کند. اکسید منیزیم یک ماده معدنی طبیعی است که باید به حداقل برسد – اگر مقدار آن از ۵٪ بیشتر شود، باعث ترک خوردگی و تضعیف سازه می‌شود.

۴. شن

مواد شیمیایی ساختمانی:

• دی اکسید سیلیکون
• کربنات کلسیم
• کلریت

شن و ماسه ماده‌ای طبیعی است که نقش مهمی در ساخت ساختمان‌ها ایفا می‌کند.

یکی از اجزای رایج شن و ماسه، دی اکسید سیلیکون (یا سیلیس) است. این ماده در صنعت ساخت و ساز ایده‌آل است زیرا پیوندهای کووالانسی قوی، نقطه ذوب و جوش بالایی دارد.

شن و ماسه تحت عملیات و فرآیندهای مختلفی قرار می‌گیرد تا به درجه مورد نظر برای یک کاربرد خاص برسد. بسته به خواص آن، ممکن است در جنبه‌های مختلف در یک ساختمان استفاده شود؛ گچ کاری، ستون سازی، قالب سازی، بتن و غیره.

کربنات کلسیم (به شکل سنگ آهک) به دلیل آسیب پذیری در برابر باران اسیدی به خودی خود در صنعت ساخت و ساز استفاده نمی‌شود. در عوض، به عنوان ماده اولیه برای مصالح ساختمانی استفاده می‌شود. جالب اینجاست که کربنات کلسیم در کاغذ و پوشک نوزادان نیز استفاده می‌شود!

دی اکسید سیلیکون بخش عمده‌ای از ماسه را تشکیل می‌دهد و به دلیل پیوند کووالانسی قوی، در صنعت ساخت و ساز ایده‌آل است.

۵. فلز: فولاد
مواد شیمیایی ساختمانی:

• منگنز
• فسفر
• گوگرد
• نیکل
• کروم
• وانادیوم

سایر فلزاتی که احتمالاً در ساخت خانه شما استفاده شده‌اند، آلومینیوم و مس هستند. در اینجا در مورد فولاد، آلیاژی از آهن و کربن، صحبت خواهیم کرد.

به دلیل ماهیت سخت و محکم آن، فولاد اغلب به عنوان تیر برای پشتیبانی از ساختمان‌ها استفاده می‌شود. این فلز بادوام است و بالاترین نسبت مقاومت به وزن را در بین سایر مصالح ساختمانی دارد. علاوه بر این، فولاد در برابر آتش مقاوم است و یک ماده آلی نیست، بنابراین پوسیده یا ترک نمی‌خورد.

وانادیوم یک عنصر شیمیایی است که به طور طبیعی در ذخایر معدنی و سوخت‌های فسیلی یافت می‌شود. برای قوی‌تر کردن فولاد به آن اضافه می‌شود و ترکیب صنعتی وانادیوم، پنتوکسید وانادیوم، به عنوان کاتالیزوری برای تولید اسید سولفوریک استفاده می‌شود.

منبع:www.reagent.co.uk/blog/chemicals-used-when-building-a-house/